Principii, metode si tehnici de explorare parametrica functionala respiratorie

Principii, metode si tehnici de explorare parametrica functionala respiratorie

A. EXPLORAREA PARAMETRILOR BIOUMORALI

1. ANALIZA GAZELOR RESPIRATORII

Determinarea continutului in gaze respiratorii al sangelui arterial (ABG - Arterial Blood Gases) permite sa evaluam aspecte semnificative ale

functiei respiratorii, cum ar fi aportul de oxigen, eficienta ventilatiei sau nivelul echilibrului acido- bazic

a.         Presiunea partiala a CO₂ (PCO₂)

Se determina presiunea exercitata de O₂ sau CO₂ dizolvat in sange, valoare proportionala cu presiunea partiala din aerul alveolar. PCO₂ evalueaza eficienta ventilatiei alveolare si este actualmente acceptat ca reprezentind cea mai fiziologica determinare de gaze sanguine.

Valori normale:

PaCO2 (singe arterial) = 35-45 torr

PvCO2 (singe venos) = 41-51 torr

Utilitate clinica:

Aceste determinari se utilizeaza ca test de rutina pentru detectarea

singelui. Pentru a mentine CO₂ sanguin in limite normale, frecventa si

amplitudinea miscarilor respiratorii se modifica in paralel cu modificarile

metabolice. In principiu, cresterea PCO₂ este asociata cu hipoventilatia, iar scaderea acestuia- cu hiperventilatia, dar este posibila inregistrarea unor valori anormale in numeroase alte situatii de patologie. Dozarea gazelor respiratorii sanguine este utilizata pentru identificarea unor diverse anomalii respiratorii sau determinarea reactiei alcaline / acide a singelui, pentru evaluarea sistemelor- tampon sanguine.

> Cauze de scadere a PCO₂ hipoxia, nervozitata, anxietatea, embolia pulmonara, sarcina sau durerea;

Cauze de crestere a PCO₂: afectiuni pulmonare obstructive

(bronsita cronica, emfizem pulmonar); depresia centrului respirator (dupa traumatisme cerebrale, in anestezia generala); alte cauze rare de hipoventilatie (sindrom Pickwick). Reducerea PCO₂ determina diminuarea reabsorbtiei renale a bicarbonatului prin efectul exercitat pe concentratia plasmatica a acestuia. Pentru fiecare 1 mEq/ l de scadere a HCO₃, valoarea PCO₂ scade cu 1 - 1, 3 mmHg.

b. Continutul in CO₂ (CO₂ total, TCO₂)

Testul realizeaza o evaluare generala a reactiei alcaline/ acide a singelui arterial, venos sau capilar, determinind CO₂ existent sub forma de

CO₂ solvit in plasma, H₂CO₃ total, radical HCO₃ sau carbaminohemoglobina (CO₂Hb). In plasma normala, peste 95 % din CO₂ total se afla sub forma de bicarbonat (HCO₃), a carui concentratie este reglata de functia excretorie. Restul de 5% CO₂ este reprezentat de CO₂ dizolvat si de acidul carbonic (H₂CO₃). Bioxidul de carbon dizolvat, a carui concentratie este reglata de procesele respiratorii, contribuie cu putin la generarea continutului total de CO₂. Radicalul bicarbonat din spatiul interstitial exista mai intii ca CO₂, apoi sub forma de acid carbonic, dupa care o mare parte este transformat in NaHCO₃ prin mecanisme- tampon plasmatice si eritrocitare.

Formula de calcul: CO₂ total = HCO₃^- + 0, 03 x PCO₂

Valori normale: mmol / L

Utilitate clinica;

Continut crescut de CO₂ se intilneste in: varsaturi severe, emfizem

pulmonar, hiperaldosteronism, utilizarea diureticelor mercuriale

Continut scazut de CO2 apare in: diaree severa, inanitie,

insuficienta renala acuta, intoxicatie cu salicilati, acidoza diabetica, terapia cu diuretice clortiazidice.

c. Presiunea partiala a oxigenului (PO₂)

Testul determina presiunea exercitata de O₂ solvit in plasma. Oxigenul este transportat in sange sub doua forme: dizolvat si in combinatie cu hemoglobina. Majoritatea oxigenului arterial este transportat de catre hemoglobina. Difuzia O₂ la nivelul membranei alveolare este realizata pe baza gradientului de presiune partiala alveolo- sanguina. PO₂ reflecta cantitatea de oxigen care trece din alveola pulmonara in sange si este direct influentata de cantitatea de oxigen inhalat.

Valori normale: P_aO₂ = minim 80 torr

P_vO₂= 30 - 40 torr.

Utilitate clinica: PO₂ evalueaza eficienta pulmonului in oxigenarea

singelui si este utilizat pentru a confirma eficienta utilizarii oxigenoterapiei. Indica severitatea afectarii pulmonare in ceea ce priveste difuzia oxigenului alveolar.

Valori crescute se asociaza cu: policitemie, procent de O₂ crescut

in aerul inspirat (F_iO₂).

Valori scazute apar in: respiratie in atmosfera rarefiata, anemie,

decompensare cardiaca, sunt intracardiac, afectiuni restrictive sau obstructive cronice, afectiuni neuromusculare cu hipoventilatie.

Presiune partiala a O₂ scazuta cuflux arterial normal / scazut:

infiltrat interstitial, edem pulmonar, circulatie extracorporeala post-operatorie, embolie pulmonara

d. Saturatia in oxigen (SO₂)

Testul determina raportul procentual dintre continutul actual in O₂ al hemoglobinei circulante si capacitatea maxima de transport a hemoglobinei.

SO₂ reprezinta o masura a relatiei dintre O₂ si hemoglobina si nu indica de fapt continutul actual in O₂ al sangelui arterial. Determinari combinate ale SO₂, PO₂ si hemoglobinei vor evalua cantitatea de O₂ disponibil pentru tesuturi (oxigenarea tisulara). Cantitatea maxima de O₂ care se poate lega de Hb este denumita capacitate de O₂.

Oximetria este o tehnica non- invaziva prin care se realizeaza in mod curent monitorizarea SO₂. Avantajele tehnicii includ simplitatea tehnica si lipsa calibrarii echipamentul. Se utilizeaza in doua variante tehnice:

- proba de singe arterial se introduce in oximetru (spectrofotometru pentru oxigen) si se face o determinare directa;

- saturatia in oxigen este determinata prin calcul din continutul in oxigen si capacitatea de fixare a oxigenului:

100 x O₂ (in volume %)

Saturatia in O2 = ----------------------

capacitatea de oxigenare (in volume)

vol. real O₂ real comb. cu Hb Saturatia in O2 =

vol. O₂ care poate fi comb. cu Hb

Valori normale: S_aO₂ = minim 95 %

S_vO2 = 75 %

Puls- oximetria utilizeaza un traductor plasat pe falanga distala/ lobul urechii, care va monitoriza saturatia in oxigen a smgelui arterial. Limitele metodei:

masoara doar % din cantitatea de O₂ transportat de Hb circulanta, nu intreaga cantitate de oxigen disponibil pentru tesuturi;

multipli factori interfera cu precizia determinarii, cum ar fi:

deplasarea extremitatii investigate in timpul inregistrarilor; producerea unor

modificari locale ale fluxului sanguin; scaderea Hb circulante (anemie) sau prezenta de compusi anormali ai Hb (HbCO, MetHb).

e. Continutul in oxigen (TO₂)

Termenul defineste cantitatea actuala de O₂ din sange, inferioara capacitatii maxime de transport sanguin. Peste 98% din O₂ este transportat in combinatie chimica cu Hb: 1 g Hb poate transporta 1, 34 ml O₂, in timp ce 100 ml de plasma sanguina pot transporta doar 0, 3 ml O₂ dizolvat. Continutul in oxigen se determina printr- o formula matematica:

TO₂ = (S_aO₂ x Hb x 1, 34) + (P_aO₂ x 0, 03).

Valori normale: in singe arterial = vol %

in singe venos vol %

(vol % = ml /100 ml singe)

Utilitate clinica : Scaderea continutului in O₂ se asociaza cu cresterea continutului in CO₂ si se intalneste in: afectiuni pulmonare cronice obstructive (BPCO) sau restrictive (cifoscolioza); complicatii postoperatorii respiratorii; disfunctii neuromusculare; hipoventilatia din obezitate.

f. Gradientul alveolo- arterial al O₂ (A- aDO₂)

Testul da o valoare aproximativa a O₂ in alveole si sange arterial.

Permite identificarea cauzei unei hipoxemii sau a unui sunt pulmonar: alveole ventilate dar neperfuzate; alveole neventilate dar perfuzate; colaps simultan alveolo- capilar.

Formula de calcul:

A- aD0₂ = P_A0₂ - P_a0₂

P_A0₂ = (BP - 47) x Fi0₂ - P_aC0₂ x 1, 25,

unde BP = valoarea presiunii atmosferice; 47 = presiunea vaporilor de apa; F_iO₂ = concentratia partiala a O₂ inspirat (21 pentru aerul obisnuit); P_aCO₂ = presiune partiala a CO₂; 1, 25 = factor de conversie pentru citul respirator; A = alveolar; a = arterial; D = diferenta.

Valori normale: maxim 9 torr pentru respiratie in aer obisnuit.

Utilitate clinica:

> Valori crescute pot apare in: obstructie cu dopuri de mucus; bronho spasm; colaps al cailor aeriene (astm, bronsita, emfizem). Hipoxemia (A- aDO₂ crescuta) mai poate apare in: defect septal atrial; pneumotorax; atelectazie; embolism; edem pulmonar.

2. ECHILIBRUL ACIDO- BAZIC

a.    pH- ul sanguin

Masurarea acestui parametru reprezinta una dintre cele mai bune modalitati de explorare a caracterului acid (pH < 7, 55) sau bazic (pH > 7, 45) al mediului intern, in conditiile existentei unor limite stranse de pH compatibile cu viata. Determinarea pH- ului sanguin se poate efectua prin doua metode:

> direct, utilizind probe de sange dozate cu un pH- metru;

> indirect, prin ecuatia Hendersson - Hasselbach.

Valori normale: pH arterial = 7, 35- 7, 45

pH venos = 7, 31- 7, 41

Utilitate clinica:

In general, pH- ul este scazut in acidemii prin cresterea productiei de acid si este crescut in alcalemii prin pierderi exagerate de acid. CO₂ este un compus acid, HCO₃ este o baza, iar in interpretarea dezechilibrelor acido- bazice se va urmari evolutia acestor parametri. Modificarea in acelasi sens cu echilibrul acido- bazic arata cauza primara a dezechilibrului, iar modificari de sens opus arata tendinta de compensare a acestuia. De exemplu, cresterea P_aCO₂ in acidemii demonstreaza ca modificarea nivelului CO₂ este cauza primara a acidemiei; cresterea P_aCO₂ in alcalemii arata o modificare de tip compensator.

Alcaloza respiratorie apare prin cresterea ventilatiei alveolare si

eliminare crescuta de CO₂ si apa in: hiperventilatie; lipsa O₂; stimularea toxica a centrului respirator (febra, hemoragie cerebrala, intoxicatie cu salicilati).

Acidoza respiratorie apare prin scaderea ventilatiei alveolare si

retentia CO₃ : depresia centrului respirator (anestezice, barbiturice); diminuarea

excursiilor toracice (cifoscolioza); obstructia cailor aeriene (astni, bronsita, emfizem); afectiuni cardiocirculatorii (soc, insuficienta cardiaca acuta).

b. Excesul / deficitul de baze (Base excess, BE)

Testul determina excesul/ deficitul global de baze al pacientului, in vederea initierii unei terapii de corectie acido- bazica. Evalueaza suma anionilor plasmatici cu rol de tampon plasmatic: HCO₃, Hb, proteinele plasmatice si fosfatii, din care HCO₃ reprezinta doar aproximativ 1/ 2 din capacitatea totala de tamponare a plasmei (24- 28 mEq/l in raport cu 45- 50 mEq/l). BE este un indicator esential al modificarilor nerespiratorii de echilibru acido- bazic in raport cu modificarile respiratorii. Determinarea se face pe baza valorilor pH, P_aCO₂ si hematocritului, cu utilizarea unor nomograme.

Valori normale: +/_ 3 mEq/1

Utilitate clinica:

valori peste 3 mEq/ l indica un exces de baze

(ex: deficit de acizi nevolatili)

valori sub 3 mEq/l indica deficit de baze (exces de acizi nevolatili- cetoacidoza, lactacidoza)

c. Acidul lactic

Este un compus care apare in conditii de metabolism anaerob, cand celulele nu primesc suficient O₂ pentru a realiza conversia substratului energetic la CO₂ si apa. Testul completeaza explorarea echilibrului acido-bazic si permite detectarea persoanelor cu risc de acidoza lactica (afectiuni cardiovasculare sau renale, diabet, afectiuni hepatice).

Valori normale: 0, 5- 1, 6 mEq/ l in sangele arterial

0, 5- 2, 2 mEq/1 in singele venos

Utilitate clinica: Valorile sint crescute in: insuficienta cardiaca sau pulmonara; hemoragii; diabet; conditii care genereaza soc; afectiuni hepatice.

3. DOZAREA COMPUSILOR HEMOGLOBINICI

a. Hemoglobina

Reprezinta suportul fizic al procesului de transport sanguin al

O₂ si CO₂. Fiecare gram de Hb poate transporta 1, 34 ml O₂, iar capacitatea sangelui de transport a CO₂ este direct proportionala cu valoarea Hb si nu cu numarul de eritrocite. Hemoglobina joaca si rol de tampon al fluidului extracelular (vezi curba de disociatie a Hb in functie de pH- ul plasmatic). Determinarea Hb este utila in afectiuni hematologice care au rasunet asupra functiei respiratorii.

Valori normale: barbati = 13, 5- 17, 5 g/ dl

femei = 12- 16 g/ dl

Utilitate clinica:

> Valori scazute apar in: anemie; hipertiroidism; ciroza hepatica; hemoragii severe; reactii hemolitice.

Valori crescute se asociaza cu: hemoconcentratia; afectiuni

pulmonare obstructive cronice (BPOC); insuficienta cardiaca congestiva.

b. Compusi patologici ai hemoglobinei

Capacitatea portiunii hemice a Hb de a se combina cu alte substante decit oxigenul determina aparitia unor compusi cum sint methemoglobina,

sulfhemoglobina si carboxihemoglobina.

b.1 Methemoglobina (MetHb)

Este compusul in care fierul hemic Fe²⁺ este oxidat la Fe³⁺, incapabil sa se combine cu O₂. Procesul este fiziologic si mentinut sub control de o serie de sisteme enzimatice reducatoare. MetHb determina deplasarea la stanga a curbei de disociere a Hb. O cantitate exagerata de MetHb scade capacitatea hematiilor de a transporta O₂, generind anoxie si cianoza periferica.

Testul evalueaza methemoglobinemiile ereditare sau dobandite la pacienti cu anoxie sau cianoza, fara semne clinice de afectare cardio- respiratorie.

Valori normale: 2% din Hb totala (0, 06 - 0, 24 g/ dl).

Utilitate clinica: diagnosticul methHb- emiilor ereditare (pina la 40% MetHb, istoric familial); diagnosticul metHb- emiilor dobandite (intoxicatii cu nitriti, radiatii, consum de alimente contaminate, etc.).

b. 2 Sulfhemoglobina

Este o varianta anormala de Hb, aparuta prin combinarea ireversibila cu sulful anorganic (tratamente cu fenacetin, sulfonamide, acetanilid). Compusul este stabil si nu dispare decat prin distructia eritrocitelor.

Valori normale: cantitati extrem de reduse.

b. 3 Carboxihemoglobina (COHb)

Este compusul format prin combinarea Hb cu CO, care are o afinitate de peste 200 de ori mai mare pentru Hb decat O₂. Intoxicatia cu COHb determina anoxie tisulara severa, deoarece compusul nu mai permite formarea O₂Hb si desfasurarea normala a respiratiei tisulare. Cele mai frecvente cauze de intoxicare sunt reprezentate de intoxicatia cu gaze de esapament si fumatul.

Valori normale: 0- 2, 3 % din Hb totala la nefumatori

4- 5 % din Hb totala la fumatori

La concentratii ale COHb de 20% din Hb totala apare suferinta clinica, iar la 60% COHb se produce decesul pacientului.

B. EXPLORAREA PARAMETRILOR BIOSTRUCTURALI

1. EXAMENE MICROSCOPICE

a. Examenul sputei

Examenul microscopic se realizeaza utilizind preparate native sau colorate. Se pot identifica elemente celulare si necelulare cu semnificatie variabila (vezi fig. 4.1):

- leucocite (limfocite, PMN), hematii

fibre elastice (procese distructive pulmonare)

spirale Curshmann, cristale Charcot- Leyden si eozinofile (in astmul bronsic)

- cristale de hematoidina, de acizi grasi sau colesterina;

ciuperci, paraziti, bacili Koch.

Fig. 4.1 - Aspecte microscopice ale examenului sputei

b. Punctia - biopsie pulmonara

Se realizeaza pe torace inchis (prin punctie transtoracica sau transbronsica) sau deschis. Prin studiul parametrilor microscopici specifici, tehnica permite precizarea diagnosticului intr- o serie de sindroame de condensare pulmonara neclarificate. Se realizeaza in mai multe variante: punctie-biopsie ganglionara (cervicala sau axilara); punctie- biopsie prescalenica.

2. EXAMENE MACROSCOPICE (IMAGISTICE)

a. Examenul radiologic

Se utilizeaza ca examen de rutina (test screening al afectiunilor cardio- pulmonare) si ca examen periodic la persoane cu risc, supuse actiunii unor noxe profesionale. Radiografia standard identifica (fig. 4.2):

Fig. 4.2 - Examen Rx toracic de aspect normal

transparenta pulmonara normala si modificarile acesteia;

amplitudinea excursiilor frenice si aspectul sinusurilor costo diafragmatice).

Examenul radiologic toracic se poate realiza sub forma de: examen static (radiografie); examen dinamic (radioscopie); microradiofotografie (MRF), cu examinarea si depistarea afectiunilor pulmonare (ex.: tuberculoza) prin screening populational. Tomografia (stratigrafia) pulmonara reprezinta o tehnica speciala de examen radiologic toracic, in care se evidentiaza aspectul Rx al unui strat subtire de tesut pulmonar, eliminind structurile aflate in planurile anterioare sau posterioare acestuia. Tomografia completeaza examenul radiologic standard, iar daca este realizata in varianta computerizata (CT scan) aduce informatii utile privind identificarea precoce si localizarea unor structuri anatomice ale caror dimensiuni mici nu permit evidentierea lor prin examenul Rx conventional (fig. 4.3) .

Fig. 4.3 - Examen CT toracic de aspect normal

b. Scintigrafia pulmonara

b. 1 Scintigrafia de perfuzie

Se realizeaza cu radiofarmaceutice de tipul RISA (I^l31) sau agregate de serum albumina marcata cu Tc⁹⁹. In pediatrie se utilizeaza preparate pe baza de In¹¹³, caz in care iradierea pacientului este neglijabila. Macroagregatele de albumina sint blocate la nivelul circulatiei pulmonare deoarece dimensiunea lor este superioara diametrului capilarelor pulmonare (40 - 50 m). In acest fel, se realizeaza in conditii normale o imagine scintigrafica omogena a ambilor plamini, cu amprenta cardiaca la nivelul marginii mediastinale a plaminului sting. Defectele de perfuzie se traduc prin aspecte lacunare unice sau multiple. Actualele progrese tehnice permit studii cantitative ale vascularizatiei plaminilor, servind la diagnosticul evolutiv al tulburarilor de perfuzie pulmonara. Scintigrafia pulmonara realizata in dinamica permite urmarirea revascularizatiei pulmonare in zonele afectate.

b,2. Scintigrafia de ventilatie

Se efectueaza cu ajutorul unui circuit spirografic in care s-a introdus o cantitate cunoscuta de gaz radioactiv (Kr, Xe). Tehnica permite realizarea de studii cantitative ale ventilatiei, global pe cei doi plamini, diferentiat stanga/ dreapta, sau regional (baze, varfuri pulmonare) (Fig. 4.4). Indicatia principala a tehnicii este reprezentata de afectiuni bronho- pulmonare insotite de tulburari ventilatorii (bronsite cronice, emfizem, bronsiectazie).

Fig. 4.4 - Scintigrafie pulmonara de perfuzie (stanga) si de ventilatie (dreapta) - defect de perfuzie, aspect ventilator normal.

b. 3 Scintigrafia cu trasori tumorali

Se realizeaza prin administrarea i.v. a unor radiotrasori cu acumulare selectiva in tesutul neoplazic: (Ca-citrat, Tc-bleomicina). Procesele tumorale se evidentiaza prin imagini scintigrafice 'pozitive', de fixare locala intensa, cu sensibilitate intre 70 - 75 %.

C. EXPLORAREA PARAMETRILOR BIOMECANICI

Scopul acestor investigatii fundamentale pentru evaluarea functiei respiratorii il reprezinta determinarea prezentei, naturii si extinderii disfunctiei pulmonare ventilatorii cauzate prin obstructie, restrictie sau combinarea acestora. Sindromul obstructiv defineste o afectare ventilatorie generata prin cresterea rezistentei la flux in caile aeriene, de obicei in cursul expirului (ex.: astmul bronsic). Sindromul restrictiv defineste o afectare a ventilatiei prin limitarea anatomica (pneumonie, tbc, etc.) sau functionala (pleurezie, afectiuni neuro-motorii ale dinamicii peretelui toracic) a parenchimului pulmonar. Sindromul mixt reprezinta combinarea celor doua mecanisme mentionate anterior.

Comportamentul mecanic pulmonar poate fi cuantificat prin urmatorii parametri: volume si capacitati (parametri dimensionali, predominent statici);

debite (parametri dinamici); parametri biomecanici visco- elastici (rezistenta la flux, compleanta sau elastanta pulmonara, etc.).

a.         Parametri statici- volume si capacitati ventilatorii

Acesti parametri evalueaza dimensiunile pompei pulmonare.

a.1. Capacitatea vitala (CV) reprezinta cantitatea maxima de gaz care poate fi mobilizata intr- o singura miscare ventilatorie fortata. Reprezinta o suma de volume, care sunt masurate la nivelul orificiului bucal atunci cind aparatul toraco- pleuro- pulmonar trece din pozitia expiratorie maxima in pozitia inspiratorie maxima. Determinarea CV se poate face prin examen spirografic sau prin pneumotahografie integrata volumic (fig. 4.5

Fig. 4.5 - Sistem computerizat de spirometrie Pony Graphic (Cosmed)

Pe traseul spirografic se determina componentele CV: volumul curent (VC); volumul inspirator de rezerva (VIR); volumul expirator de rezerva (VER).

a.2. Capacitatea inspiratorie (CI) este volumul maxim de aer care poate fi inspirat cind aparatul toraco- pulmonar isi schimba pozitia de expir de repaus la cea de inspir maxim. Se calculeaza pe spirograma ca fiind egala cu suma VC + VIR.

a.3. Capacitatea reziduala functionala (CRF) - este volumul de gaz care se gaseste in plamini in pozitia de repaus expirator. CRF reprezinta volumul de gaz in care patrunde, se amesteca si se dilueaza aerul inspirat inainte de a intra in procesele de transfer alveolo- capilar si transport sanguin al O₂ si CO₂. Marimea CRF exprima echilibrul dintre fortele de retractie elastica ale plamanului si toracelui, care se opun la nivelul suprafetei pleurale.

Determinarea CRF se face prin:

metoda dilutiei spirometrice a gazelor inerte (N2 , He)

letismografie corporala (body- pletismografie) (fig. 4.6).

Fig. 4.6 - Schema bloc a unui sistem de body-pletismografie

a.4. Volumul rezidual (VR) - este volumul de gaz care ramane in plamini la sfirsitul unei expiratii complete (fortate). VR nu poate fi evacuat la subiectul viu, astfel incat determinarea acestui volum se face:

prin calcul: VR = CRF - VER;

prin metoda dilutiei gazelor inerte (N2 , He) in respiratie unica, in

circuit deschis.

a.5. Capacitatea pulmonara totala (CPT) - este volumul de gaz continut in plamani la sfirsitul unui inspir complet (pozitie inspiratorie maxima). Determinarea CPT se poate face:

- prin calcul: CPT = CV + VR sau CPT = CI + CRF;

prin metoda dilutiei He prin respiratie unica in circuit deschis;

- prin metoda radiologica: masurarea CPT pe radiografii toraco- pulmonare, efectuate in incidente postero- anterioara si laterala, cu subiectul in apnee dupa un inspir maximal. Prin prelucrarea computerizata a imaginilor radiologice se poate determina valoarea CPT.

Toate volumele si capacitatile pulmonare se vor corecta BTPS, indiferent de metoda de determinare utilizata.

b. Parametri dinamici- debite ventilatorii

Debitele ventilatorii reprezinta parametri biomecanici de performanta, care evalueaza cinematica pompei ventilatorii. Debitele ventilatorii se masoara de obicei in cursul unei manevre expiratorii maximale si fortate (expirograma fortata maximala); uneori se recurge la inregistrarea unui inspir fortat sau a unei ventilatii fortate. Rezultatul se poate exprima: in debite medii (masurate pe expirograma fortata);in debite instantanee maxime (masurate pe curba flux-volum).

b.l. Pe expirograma fortata se determina urmatorii parametrii:

- volumul expirator maxim pe secunda (VEMS) - este volumul de gaz expulzat din plamani in prima secunda a expirului fortat. Uneori se determina volumele expirate la 0, 5 sec (VEM 0, 5 ), 0, 75 sec (VEM 0, 75), 2 sec (VEM 2) sau 3 sec (VEM 3) de la inceputul expirului maximal fortat, dar acesti parametri nu furnizeaza informatii suplimentare in raport cu VEMS si nu au intrat in investigatia de rutina.

VEMS se exprima in litri sau % din CV, dupa corectia BTPS. Raportul (VEMS/ CV) x 100 sau indicele de permeabilitate bronsica (IPB) Tiffeneau- Pinelli este un indice valoros pentru identificarea disfunctiilor ventilatorii obstructive.

- debit expirator maxim pe fractiuni ale CV: pentru jumatatea mijlocie a CV fortate (FEF _25-75 ), pentru al treilea sfert al CV (FEF _{50- 75}), intre 75% si 85% din CV (FEF₇₅. ) si intre 200 si 1200 ml din CV (FEF = forced expiratory flow). FEF₂5_75, FEF50-75 si FEF75_85 sunt parametri mai sensibili decit VEMS pentru diagnosticul obstructiei discrete la fluxul de aer, deoarece valorile lor depind predominant de proprietatile mecanice pulmonare (permit diagnosticul precoce al sindromului obstructiv).

- ventilatia maxima este volumul de aer expirat intr- un minut in cursul unei ventilatii maximale. Se determina prin metoda spirografica, prin inregistrari directe sau prin calcul (indirect): MVV (Maximal Voluntary Ventilation) = VEMS x 30

- indici temporali ai expiratiei: sunt parametri care cresc utilitatea (sensibilitatea) informatiilor furnizate de parametrii mentionati anterior. Mai frecvent se utilizeaza:

timpul de expiratie fortata a 95% din CV fortata;

timpul de expiratie fortata a 1/ 2 mijlocii a CV fortate.

b.2. Bucla flux-volum (fig. 4.7) reprezinta inscrierea grafica a fluxului de aer produs in timpul expiratiei, in raport cu volumul de aer expirat (egal cu capacitatea vitala fortata in cazul unei manevre ventilatorii maximale).

Pe bucla flux- volum a expiratiei fortate se poate masura debitul expirator maxim de varf (PEF- peak expiratory flow). PEF este valoarea maxima a fluxului de aer care poate fi generat in cursul unui expir maxim si fortat care incepe din pozitia inspiratorie maxima. PEF este utilizat ca parametru unic de evaluare a prezentei si severitatii obstructiei ventilatorii la expir.

Fig. 4.7- Bucla flux-volum inregistrata

prin flowmetrie computerizata

In vederea inregistrarii PEF in conditii de ambulator (ex.: monitorizarea la domiciliu de catre pacientii astmatici a performantei ventilatorii, depistarea iminentei de criza astmatica sau verificarea eficientei medicatiei anti- astmatice), s- au introdus in practica dispozitive speciale, de uz clinic si ambulator, denumite peak- flow- metre (fig. 4.8).

Fig. 4.8- Peak-flow-metru de uz ambulator (SpirHOMEter, Cosmed)

Alti parametri determinati pe bucla flux- volum sunt:

- debitul expirator maxim instantaneu la 50 %, respectiv 25% din CV (MEF₅₀, MEF₂₅) reprezinta debitul expirator maxim atins in momentul in care in plamin au mai ramas 50, respectiv 25% din CV.

- debit expirator maxim instantaneu la 60% din capacitatea pulmonara totala prezisa (MEF₆₀ CPT_pr) reprezinta fluxul maxim atins in momentul in care volumul pulmonar masoara 60% din CPT prezisa (teoretica) pentru acel pacient.

Debitele expiratorii maxime instantanee sunt parametri mai sensibili decit VEMS pentru depistarea precoce a tulburarilor ventilatorii obstructive din caile aeriene distale.

c. Parametrii biomecanici visco- elastici

Acesti parametri evalueaza relatiile dintre variatia volumului de aer intrapulmonar si variatia corespunzatoare a presiunii transpulmonare (presiune motrice). Curba volum-presiune statica (fig.4.9) se obtine prin inregistrari sinmltane de volum (prin spirografie) si presiuni (indirect, prin manometrie esofagiana). Pe aceasta inregistrare se determina: presiunile transpulmonare statice (presiunea inspiratorie maxima), complianta pulmonara statica.

Pe curba volum- presiune dinamica se determina:

complianta pulmonara dinamica

-parametrii biomecanici rezistivi ai aparatului toraco- pleuro- pulmonar: rezistenta pulmonara la flux (egala cu suma rezistentelor opuse la curgerea aerului de catre caile aeriene si tesuturile neelastice

Fig. 4.9 Curba volum- presiune statica

pulmonare rezistenta la flux in caile aeriene (R_aw); rezistenta la flux in sistemul respirator (suma rezistentelor opuse de peretele toracic, tesuturile pulmonare neelastice si caile aeriene). Rezistenta la flux in caile aeriene periferice (R_perif) se determina prin calcul de pe expirograma fortata si de pe curba volum- presiune statica. (fig. 4.9).

II. 4. EXPLORAREA PARAMETRILOR BIOELECTRICI

Implica explorarea activitatii bioelectrice a structurilor biomecanice care participa la realizarea proceselor respiratorii fundamentale:

- ventilatia (muschii cavitatii bucale, muschii respiratori, SNC, sistemul nervos periferic);

- perfuzia (cord si sistem vascular).

Notiuni detaliate vor fi furnizate la capitolul de explorare neuro-musculara.